Применение волоконных штифтов в стоматологии

Содержание

1.Введение

1.1 Назначение эндоканального штифта

1.2 Классификация штифтов

1.3 История волоконных штифтов

1.4 Показания к применению

2.Свойства штифтов DTPost

2.1 Состав

2.2 Волокна

2.3 Матрица

2.4 Поверхность штифта

2.5 Рентгеноконтрастность

2.6 Контроль качества

3. Дизайн двойной конусности (DT)

4. Механические свойства и сопротивление усталости материала. Исследование in-vitro

5. Исследование in-vivo и клинические испытания

6. Система адгезии

6.1 Рекомендуемые адгезивные системы

6.2 Сцепление между штифтом и стенкой корневого канала

6.3 Оценка усадки материала и механизма адгезии рекомендованных адгезивных систем

6.4 Оценка адаптации штифта и цемента с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM)

6.5 Сцепление между штифтом и реставрацией

6.6 Подготовка штифта

7.Предварительное кондиционирование волоконного штифта: DTLightSL

7.1 Покрытие поверхности штифта и его активация

7.2 Изучение стабильности поверхностного сцепления в искусственных клинических условиях

7.3 Изучение предела прочности на разрыв с различными композитными цементами

7.4 Толщина поверхностного слоя

8. Клинический случай (шаг за шагом): DTLightPost®

9. Методика клинического применения

10. Вопросы и ответы

Введение

1.1 Назначение эндоканального штифта

Научными исследованиями было доказано, что эндоканальный штифт способен укрепить оставшуюся структуру зуба после эндодонтического лечения. В настоящее время хорошо известно и подтверждено, что основная функция эндоканального штифта обеспечить фиксацию и удержать основу искусственной коронки.

Применение штифтов должно не просто снижать риск перелома корня, а более того, предотвращать перегрузку в зонах повышенного риска и распределять ее на протяжении всего корневого канала.

1.2 Классификация штифтов

Классификация по Даллари (1) основана на разделении штифтов по методике их установки.

А) Самозавинчивающиеся металлические штифты – агрессивные

Б) Металлические штифты с неагрессивной фиксацией в канале

В) Неметаллические штифты с пассивным ввинчиванием

А)Первая группа представлена штифтами с активной резьбой, которые плотно взаимодействуют со стенкой корневого канала после эндодонтического лечения. Например, металлические винтовые штифты «фиксированные» на цинкооксид-фосфатный цемент а также штифты с активной саморежущей резьбой или различные виды стандартных винтовых внутриканальных штифтов

Б) Ко второй группе относятся металлические штифты с неагрессивной фиксацией в канале и литые штифты, фиксзция которых производится с применением различных бондинговых техник, как предложено Натансоном (2). Эти методики предотвращают контакт штифта со стенками канала за счёт создания пространства, заполненного композитным бондинговым материалом

B) В третью группу входят системы неметаллических внутриканальных штифтов таких, как керамические и армированные волокном с неагрессивной фиксацией в канале.

Большое количество исследований посвящено изучению эффективности различных штифтовых систем. Ряд исследований доказывает, что плотный контакт штифта со стенкой канала и самонарезаных штифтов может вызвать продольный перелом корня.

В ретроспективном анализе Соренсен и Мартиноф (3) изучили 1237 зубов, от 1 до 25 лет после проведённого эндодонтического лечения из 420 зубов, восстановленных с помощью литых штифтов, 36 разрушились из-за потери ретенции, перелома корня или терфорации. Исследование, проведенное Исидором (4), показало, что в свиных зубах, восстановленых с помощью Композипост® и подвергшихся нагрузке силой в 250Н в течение 1 миллиона циклов, не было отмечено ни одного перелома корня. Титиновые штифты Coltene Parapost, напротив, являются причиной повреждения корня после 600.000 и 100.000 циклов.После изучения всей существующей литературы нетрудно понять, что применение литых и стандартных пассивных наиболее показано благодаря тому, что композит между штифтом и стенкой канала способен воспринимать и снижать нагрузку,передающую на коронку. В конце 80-х выбор стоматологов был ограничен либо стандартными штифтами, либо литыми. В конце 90-х благодаря новым технологиям появились керамические и стекловолоконные штифты.

1.3 История волоконных штифтов

История происхождения волоконных штифтов началась в 1983 году с Ловелла и продолжил ее Дюре-Рэйнад, который в 1988 году вне­дрил систему Composipost®, которая представляет собой карбоновые волокна, погруженные в матрицу эпоксидной смолы. Дюре и его коллеги выявили большое преимущество комбинации материалов с аналогичными физическими и механическими свойствами. Необходимо создать единство зуб- цемента-штифт-реставрационный материал, что позволило бы распределять функциональную нагрузку также, как в интактном зубе. На самом деле волоконный штифт имеет модуль эластичности, очень схожий с таковым дентина (Рис.2), благодаря этому и физическим свойствам, зуб после эндодонтического лечения и реставрации коронки обретает возможность воспринимать и перераспределять различно направленную нагрузку, в том числе и опасную латеральную.

Сочетанные микродвижения зуба и штифта, единство штифта с дентином зуба, модуль эластичности и использование BisGMA, основанную на цементе, все это обеспечивает единый комплекс, улучшая восприятие и распределение жевательной нагрузки.

При применении материалов с высоким модулем эластичности, риск перелома корня восстановленного зуба значительно возрастает, так как из- за их высокой ригидности функциональная нагрузка в основном концентрируется в апикальной части и вдоль стенок канала.

В стандартном металлическом штифте существует риск возникновения коррозии, следовательно лечение не будет эффективным, что является еще одним аргументом в пользу стекловолоконных штифтов.

1.4 Показания к применению

Показания к применению основаны на том, что стекловолоконный штифт должен быть установлен в корневой канал после эндодонтического лечения, если разрушено более одной стенки зуба, как показано на Рис.1.

Влияние штифта и культи коронки на устойчивость к перелому премоляра после эндодонтического лечения, восстановленного в соответствии с различными методиками (5).

Задача: определить, какова степень влияния на устойчивость к перелому зуба после эндодонтического лечения посредством штифта и материала, применяемого для восстановления коронки зуба, а также количества сохраненных тканей зуба.

Материалы и методы:у 90 экстрагированных зубов человека проведено «эндодонтическое лечение», подготовлены полости, имитирующие различные клинические ситуации, были применены разные методики реставрации. Был исследован предел устойчивости к перелому под действие статической нагрузки, в результате чего был определен размер нагрузки, при которой происходит перелом, для каждой группы зубов. В группе здоровых зубов (контрольная группа) область эндодонта была заполнена (запломбирован) X-FlowTM и Esthet.X.® (Dentsply). DT Light Posts были силанизированы и покрыты слоем праймера Prime&Bond® NT и фиксированы цементом CalibraTM. Канал, полость и культя были восстановлены с помощью композита X-FlowTM и материала для восстановления Esthet.X.®.

Заключения:

■Штифт применяется совместно с реставрационным материалом, позволяющим восстановить корневой зуб после эндодонтического лечения, таким образом достигаются биомеханические свойста, схожие со свойствами интактного зуба.

■Количество твердых тканей зуба влияет на механическую устойчивость.

■В аналогичных условиях (одинаковое количество твердых тканей), восстановленные с помощью стекловолоконного штифта образцы, демонстрируют высокую устойчивость к перелому.

■Среди зубов со штифтами были выявлены переломы штифтов, однако они подлежали извлечению и повторному лечению. Образцы, с полным разрушением коронки и без штифта, показали более высокую устойчивость к перелому, по сравнению с теми премолярами, которые были восстановлены стандартными металлическими штифтами и имели неисправимые разрушения корня, а зубы, восстановленные с помощью стекловолоконных штифтов, имели только частичные разрушения коронки, подлежащие повторному лечению.

2. Свойства штифтов DT-Post

2.1 Состав

Наполнитель (Волокна): Кварц

Диаметр 12/8 микрон Растяжение

Матрица:Эпоксидная смола

Бондинг агент:Силан

2.2 Волокна

Волокна представляют неорганический компонент штифта, и являются его поддерживающей структурой. Композиция материалов волокно/смола, включая волоконные штифты, проявляют высокую сопротивляемость и эластичность, когда нагрузка воспринимается штифтами. Поэтому тип штифта имеет очень большое значение (6). DT штифты состоят из синтетических волокон, которые характеризуются высокой эластичностью, сопротивляемостью и обладают соответствующим модулем эластичности, в то время как входящие в состав других штифтов стекловолокна менее прочны и имеют высокий Е-модуль. Сравнивая прочность и эластичность различных волоконных штифтов с таковыми металлических и керамических, кварцевые волоконные штифты имеют более качественные показатели (Рис.6).

Отличия и особенности различных систем штифта зависят от таких параметров как диаметр волокна и их плотность, наличие бонда между волокном и матрицей смолы, отсутствие пузырьков или пор и трещин внутри и на наружной поверхности штифта. Все дефекты очень легко выявить с помощью сканирования электронным микроскопом (SEM). Таблица 2 показывает структурные особенности 8-ми штифтов, включая DT Light Post®, выявленные в процессе исследования С.Грандини (7).

У большинства штифтов, представленных на рынке, волокно размещено не параллельно оси штифта, нагрузка распределяется направлению к матрице, тогда как волокна DT posts проходят параллельно продольной оси штифта. Более того, производитель DT штифта (RTD) использует метод натяжения волокон, позволяющий держать их в напряженном состоянии пока матрица смолы наносится на волокна.

Волокна, которые предварительно вытянуты в одном направлении вдоль оси не дают штифту накапливать значительную нагрузку (Рис. 8):

• Напряжение

• Давление

• Толчок

2.3 Матрица

Связи в матрице эпоксидной смолы осуществляются через общие свободные радикалы, применение BisGMA смолы, улучшает крепление между штифтом и связывающей системой бонда.

2.4 Поверхность штифта

Наружная поверхность DT штифта равномерно микро-шероховатая (5-15 микрон), что обеспечивает прекрасное микромеханическое крепление (Рис.9) и минимизирует риск приведения в негодность или смещение штифта. Более того, коронковая часть корневого канала очень хорошо (герметично) запечатана. На рис.10 показана поверхность между штифтом, цементом (CalibraTM [Dentsply]) и дентином.

2.5 Рентгеноконтрастность

DT Light и DT Light SL штифты - рентгеноконтрастны, что помогает увидеть их на рентгеновском снимке. В соответствии с данными изучения эстетических качеств, проведенных в 2004 году, рентгеноконтрастность DT Light Post® оценена как - 200% (Рис.11а и 116).

2.6 Контроль качества

Механические особенности, а также возможно и клинический успех штифтов зависит от того, в какой степени применяются современные технологии производства разными производителями и от контроля за качеством продукции. Для того чтобы обеспечить рынок продукцией с постоянно высоким качеством, RTD разработало процесс интегрированного производства с синхронизированным, непрерывно работающим оборудованием, включающим не менее, чем 6 отдельных производственных фаз.

3. Дизайн двойной конусности

В 1990 эндодонтологи и ортопеды университета г. Монреаль решили создать такой дизайн штифта, который мог быть припасован к корневому каналу, вместо того, чтобы припасовывать канал к форме штифта. Как результат этой идеи появился DT штифт двойной конусности. Для того, чтобы определить анатомическую форму, были исследованы 967 каналов удаленных зубов ранее подвергнутых эндодонтическому лечению посредством разных техник. Были проведены сотни измерений и расчетов для того, чтобы разработать форму, оптимальную по диаметру и конусности для всех видов каналов в зубах всех видов. Рентгенологическое исследование в большинстве случаев показывало форму, имеющую двойную конусность, т.е. имеющую меньший диаметр апикальной трети и больший - в коронковой части.

Тонкий штифт изгибается сильнее под меньшей нагрузкой, чем штифт с большим диаметром и с тем же модулем эластичности. Диаметр DT штифта, будучи сравнительно небольшим внутри имеет гибкость, схожую с таковой дентина. Эта стабильность очень важна, так как там, где штифт находится в корневом канале диаметр меньше, а в области коронки или культи диаметр штифта увеличивается (6).Авторы Scotti & Baldassara (8) в результате своих исследований предложили, что в клинических случаях, где коронка полностью раз рушена, штифты с большим диаметром способствуют лучшему сопротивлению смещения центра, следовательно уменьшении риска перелома реставрации.

Существует 4 размера DTLight и DTLightSL и 3 размера DTWhite штифтов

4. Механические свойства и сопротивление усталости материала. Исследования IN-VITRO

Как упоминалось ранее, исследования штифта с помощью микроскопа (SEM), дали возможность проанализировать и выявить соотношение количества волокна/смолы, количество и диаметр волокон, влияющих на целостность штифта.

Среди проводимых тестов тест «прогибающих нагрузок в 3 точках» наиболее показателен. Этот тест используется для оценки гибкости штифта и причин их ломкости. Это помогает фиксировать образец в 2-х точках и применять тяжесть к 3-й точке, равноудаленной от 2-х других. Определенная

дозированная нагрузка наносится на заранее определенные точки с заранее установленной скоростью в вертикальном направлении к продольной оси образца до тех пор, пока образец не сломается.

Таблица 3 суммирует различия физических свойств некоторых штифтов

Тест на износоустойчивость

Тест на износоустойчивость обеспечивает надежность и долговременность реставрации больше, чем какой-либо другой тест. В восстанавливающем лечении, усталость одна из главных причин разрушения структур. Уже доказано, что проблемы с восстановлением происходят чаще всего из-за легкого, постоянно повторяющегося напряжения тяжести, чем из-за одиночного и главного груза. Тест дает нам информацию о сопротивлении усталости штифтов, подчиняя их цикличным нагрузкам, аналогичным окклюзионным при жевании. Тест проводится на аппарате для испытания штифтов. Циклические нагрузки могут быть слабее, чем те, которые вызывают перелом. Счетчик считает количество силовых оборотов, а когда образец штифта ломается, останавливается

В опубликованных статьях Грандини о износоустойчивости штифтов использовался аппарат для испытания штифтов для сравнения устойчивости к перелому 8-ми различных штифтов. Были протестированы 10 образцов каждой группы при частоте 3 герц. Схема 1 показывает количество циклов, определенное для каждого вида штифта до момента его перелома. Устройство для тестирования было калибрировано, чтобы осуществить 2.000.000 циклов, соответствующих приблизительно четырем годам работы под нагрузкой окклюзионных контактов при физиологических жевательных движениях.

Тест износоустойчивость показал значительные различия между разными группами. DT Light штифты и FRC Postec (Ivoclar-Vivadent) выдерживали нагрузочные циклы лучше, чем штифты других групп. Ни один из образцов DT Light Post® не сломался после 2.000.000 нагрузочных циклов.

5. Исследование in-vivo и клинические испытания

Исследования ln-vivo - это первый шаг, чтобы опробовать новый материал или новую технику, так как они помогают прогнозировать клиническое поведение через период времени. Клинические исследования in-vivo направлены на проверку эффективности новых технологий. В клиническом ретроспективном анализе, который проводился в течении 4-х лет, Феррари (10) исследовал 200 пациентов, 100 из которым (группа 1) было проведено лечение с применением волоконных штифтов (Composipost®, Estheti Post®, Estheti Post Plus, предшественник DT Post, производство RTD), а остальным 100 пациентам (группа2)была проведена реставрация с помощью литых культевых вкладок и металло-керамических коронок. Контроль обследований проходил в соответствии с индивидуальными особенностями пациента после 6 месяцев, одного года, двух и четырех лет. На каждом из обследований были сделаны рентгеновские снимки. Оценивались такие критерии как: восстановление, отсутствие соединение штифта, отсутствие штифта или перелома корня. В 1-ой группе наблюдалось 95 успешных результатов лечения , 3 пациента не явились на обследования и у 2-х отмечено осложнение в виде обострения после эндодонтического лечения.

Во 2-ой группе наблюдалось 84 успешных случая лечения, 9 повреждений корня,3 обостренияхронических преапикальных периодонтитов, 2 смещения штифта, 2 пациента не явились на обследование.Различия между двумя этими группами были значительными. В процессе этого исследования появилась возможность наблюдать разрыв корня. В случаях с литыми культевыми вкладками, процесс был неисправим, а при восстановлении с волоконным штифтом было возможно проведение повторного лечения. Мальферари (11) опубликовал статью по применению кварцевых волоконных штифтов (Estheti Plus, RTD - штифты той же структуры, что и DT White Post, но другого дизайна). 180 зубов после эндодонтического лечения были восстановлены (13 практикантов провели лечение 132 пациентов). После 30 месяцев было обнаружено 3 повреждения : первое повреждение произошло через 2 недели после установления штифта - произошло разрушение композита, который применялся для создания культи. Другие 2 повреждения произошли из-за разрушения соединения штифта и культевой части, которое вызвало разрушение стенок дентина корня. Все 3 разрушения произошли во время удаления временной реставрации и не вызывали повреждения ни штифта, ни корня и во всех 3-х случаях можно было повторно восстановить зуб.

Таблица 4 показывает количество штифтов RTD, которые прошли испытания в разных мировых университетах (карбоновыеи кварцевыестекловолоконные штифты).

Предполагается более 2-ух лет клинических испытаний штифтов DT Light Post® вместе с Prime&Bond® NT и Calibra™.Для эндодонтического лечения были выбраны 40 верхних премоляров. После препарирования канала с помощью стартовой развертки, штифты DT Light Post® 2 и 3 размеров были обработаны Prime&Bond® NT и Calibra™. С помощью текучего композита XFIowTM был создан материал для моделирования культи, керамические коронки были зацементированы. По истечению 12 месяцев все штифты были на месте без дефектов и переломов. В керамических коронках не было обнаружено ни одной микротрещины.

6. Системы адгезии

Металлические и керамические штифты фиксируются на цемент, поэтому, речь может идти только о механической фиксации. Волоконные же штифты покрыты клеевой композицией и их сохранение основано на химической адгезии.

Успех фиксации волоконных штифтов зависит от многих параметров:

• Времени между лечением корневого канала и его восстановлением с помощью волоконного штифта: чем короче будет интервал, тем лучше будет соединение.

• Комбинации различных продуктов адгезии: праймер, цемент и материал для реставрации культи должны сочетаться вместе.

• Качества поверхности штифта: штифт должен быть подготовлен к нанесению праймера. Силанизация в дальнейшем увеличивает соединение.

• Однородности слоя цемента: слой цемента должен быть однородным и не иметь пор.

• Качества волоконного штифта: качества поверхности штифта и уровня его полимиризации, что оказывает огромное влияние на уровень адгезии.

• Качества продуктов все-в-одном: если самопротравливающие материалы классифицированы как минимально агрессивные к дентину, то их применение допустимо.

6.1 Рекомендуемые адгезивные системы

VDW рекомендует следующие продукты в комбинации с DT Light и DT White Post®:

Например: Dentsply Prime&Bond NT- Ivoclar Vivadent: Syntac, Excite DSC, Adhese – Kuraray Clearfil - 3M Espe Scotchbondl - Heraeus Kulzer Gluma Comfort Bond - Bisco All Bond 2, One Step, One Step Plus. Все варианты: Bond 2, One Step, One Step Plus

Цементы

Например: DentsplyCalibra - IvoclarVivadent: Variolink, MultilinkAutomix - KurarayPanavia - 3MEspeRelyXARC - HeraeusKulzer 2 Bond 2 - BiscoHighX, DuoLink, C&B

Материалы для моделирования культи

6.2 Сцепление между штифтом и стенкой корневого канала

Результаты нагружающего ударного теста вместе с результатами нагружающего давящего теста


8-09-2015, 20:03